拓扑优化磷化镓全电介质纳米天线中的荧光增强
光学
2024-03-05 v2
摘要
具有大荧光增强且吸收最小的纳米天线对于从单光子源到生物传感的未来光学技术至关重要。人们已设计出高效的电介质纳米天线，然而由于将高分辨率纳米加工、光谱学以及发射体的纳米级定位相结合的复杂性，在单个发射体水平上评估其性能具有挑战性。在此，我们研究了基于拓扑优化设计的无限字形磷化镓(GaP)纳米天线中的荧光增强。利用荧光相关光谱(FCS)，我们探测了纳米天线的增强因子，并观察到染料分子在20 nm至50 nm纳米间隙中的平均63倍荧光亮度增强，最大达93倍。通过局域态密度(LDOS)的数值模拟证实了实验测定的纳米天线荧光增强。此外，我们表明除了电介质纳米天线的设计优化外，还可通过调整纳米天线制备工艺来实现更高的性能。
引用
@article{arxiv.2310.07309,
title = {Fluorescence enhancement in topologically optimized gallium phosphide all-dielectric nanoantennas},
author = {Cynthia Vidal and Benjamin Tilmann and Sunny Tiwari and T. V. Raziman and Stefan A. Maier and Jerome Wenger and Riccardo Sapienza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07309},
year = {2024}
}
备注
21 pages, 5 figures